Способ подготовки табака к ферментации

 

Изобретение относится к табачной промышленности и может быть использовано для сушки табака. Задача, решаемая изобретением, - сокращение продолжительности процесса сушки. Цель изобретения - обеспечение ускорения окислительных процессов в табаке за счет изменения в нем физических свойств воды. Технический результат от использования изобретения достигается тем, что табак нанизывают на шнуры, подают транспортером в специальные помещения для томления. Непосредственно перед томлением проводится обработка табака градиентным магнитным полем с напряженностью от 0 до 10-40 Э, создаваемым набором кассет с постоянными магнитами, при этом скорость перемещения нанизанного табака составляет 1-2 м/с. После томления табак полностью высушивается искусственной сушкой. 2 табл.

Изобретение относится к табачной промышленности, в частности может быть использовано в сельском хозяйстве как способ подготовки табака к ферментации.

Известен способ послеуборочной обработки табака (патент РФ №2185082, А 24 В 3/00, 20.07.2000), включающий размещение табака в контейнеры, томление, фиксацию окраски и сушку. Томление проводят при продувании массы табачных листьев воздухом со скоростью в межлистном пространстве 0,3-0,5 м/с в два этапа, на первом из которых температуру поддерживают в течение 2-4 ч на уровне 40-42°С, при относительной влажности воздуха 30-50%, затем на втором этапе при температуре 37-38°С и относительной влажности воздуха 75-80% табак выдерживают в течение 24-38 ч до пожелтения основной массы табачных листьев не менее чем на 90% площади их листовых пластинок. Фиксацию окраски осуществляют обработкой вытомленных листьев табака перегретым паром в два этапа, причем вначале в течение 8-10 мин поддерживают температуру “сухого” термометра (t_c) 110-120°C и температуру "мокрого” термометра (t_м) 80-82°С, а затем t_м снижают до 40-50°С и выдерживают при активном продувании межлистного пространства 8-10 мин, сушат табак при температуре 70-80°С и относительной влажности 15-20%. После высыхания листовых пластинок среднюю жилку досушивают при той же температуре и относительной влажности воздуха 60-70%, затем табак увлажняют, отсортировывают и затаривают в кипы при температуре табака 50-60°С.

Основными недостатками приведенного способа является то, что для интенсификации процесса томления и сокращения его продолжительности предпринимаются попытки осуществить продувание массы табачных листьев воздухом со строго заданными параметрами температуры и относительной влажности, для чего необходимо специальное оборудование. Кроме этого, должно быть обеспечено определенное направление движения воздуха, чтобы воздух проникал в межлистные пространства. Иными словами, указанная точность регулирования режимных параметров находится за пределами какой-либо целесообразности.

Выполнение режима требует специальных затрат на регулировку оборудования, дополнительных и значительных энергозатрат.

Известен также способ подготовки табака к ферментации, включающий томление, совмещенные процессы фиксации цвета и сушки, досушку и увлажнение табака. Фиксацию цвета и сушку листьев осуществляют многомодовым электромагнитным полем стоячих волн в спектре частот 2000-3500 МГц в течение 3-5 мин для инактивации автолитических процессов и обезвоживание до остаточного влагосодержания пластинки 50-150%, жилки 150-300% и температуры 40-50 и 70-80°С (патент РФ №1113082, А 24 В 3/04, опубл. 1984 г.).

Недостатками способа является дорогостоящее оборудование для СВЧ-обработки, большая энергоемкость, необходимость специальных защитных мер по охране труда.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ подготовки табака к ферментации, включающий нанизывание свежеубранного табака на шнуры, подача транспортером нанизанного табака в специальные помещения для томления, томление табака в условиях с искусственным подогревом воздуха или без него, фиксацию цвета пластинки листа, сушку пластинки листа, досушку средней жилки и увлажнение. Продолжительность процесса подготовки табака к ферментации составляет от 70 до 144 ч. Томление проводится в естественных условиях (под сараем) или в специальных помещениях при температуре воздуха от 25 до 35°С и относительной влажности воздуха ϕ=80-90% в течение 35-72 час. Фиксация цвета и сушка пластинки листа проводятся в специальных помещениях при температуре 40-50°С в течение 20-30 ч. Досушка средней жилки - при температуре 60-80°С, относительной влажности 6-7% за 16-24 ч, увлажнение в течение 4-16 ч (Мохначев И.Г., Загоруйко М.Г., Петрий А.И. Технология сушки и ферментации табака. - М.: Колос, 1993. - 288 с).

Недостатком известного способа является длительность процесса томления, составляющая 50% затрат времени от всего процесса.

Настоящим изобретением решается задача сокращения продолжительности процесса подготовки табака к ферментации за счет уменьшения времени томления.

Цель изобретения - обеспечение ускорения процесса обезвоживания табачных листьев в период томления за счет изменения физических свойств воды.

Технический результат достигается тем, что в известном способе подготовки табака к ферментации, включающем нанизывание свежеубранного табака на шнуры (ручным или механизированным способом), подачу транспортером нанизанного табака в специальные помещения для томления, томление, фиксацию цвета пластинки листа, сушку и досушку жилки, увлажнение и охлаждение до температуры окружающего воздуха, непосредственно перед томлением при подаче транспортером нанизанного табака на томление его однократно обрабатывают градиентным магнитным полем, создаваемым набором кассет с постоянными магнитами с напряженностью от 0 до 10-40 Э, при этом скорость перемещения нанизанного табака составляет 1-2 м/с.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ отличается от известного новой операцией (обработка свежеубранного нанизанного табака градиентным магнитным полем) с указанием порядка ее выполнения (непосредственно перед томлением при подаче табака, нанизанного на шнуры, транспортером в помещение для томления).

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности новизна.

Исследуя уровень техники в процессе проведения патентного поиска по всем видам сведений, общедоступных в печати, мы не выявили технических решений, имеющих отличительный от прототипа признак. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности - изобретательский уровень

Заявляемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности промышленная применимость, т.к. оно может быть использовано в табачной промышленности. Способ осуществляют следующим образом. Свежеубранный табак нанизывают на шнуры ручным способом или на табакопришивных машинах. Затем нанизанный на шнуры табак помещают на транспортер, на котором перед томлением табак проходит обработку градиентным магнитным полем с 12-кратным перепадом напряженности от 0 до 10-40 Э. В процессе обработки табак транспортируют в специальное помещение, где он вытамливается при температуре от 25 до 35°С и относительной влажности воздуха 80-85%.

Вытомленные листья на шнурах загружают в сушильную камеру, где проводят фиксацию цвета пластинки листа, сушку, досушку средней жилки, увлажнение.

Способ осуществляют в установке градиентного магнитного поля, например, разработанной Объединенным институтом Ядерных Исследований и выпускаемой промышленностью.

Установка состоит из 6-ти пар кассет с постоянными магнитами, закрепленными на кронштейнах над лентой транспортера и создающими градиентное магнитное поле. Лента транспортера движется со скоростью 1-2 м/с, и табак испытывает 12-кратный перепад напряженности магнитного поля на протяжении 220 см при перемещении под магнитными кассетами.

Партию свежеубранного табака, нанизанного на шнуры ручным способом, разделяли на две части. Одну часть обрабатывали градиентным магнитным полем (опыт), другую подавали на томление без обработки (контроль). Томление проводили в специальном помещении при температуре 25-27°С, относительной влажности воздуха 80-85%. Окончание томления фиксировали по степени выжелчивания пластинки листа (более 50%). Вытомленные партии табака помещали в сушильную камеру и высушивали, поэтапно поднимая температуру: фиксация окраски t=37-45°С, ϕ=65-70%, сушка пластинки t=45-55°С, ϕ=40-45%, досушка жилки t=55-65°С, ϕ=10-15%, увлажнение при t=22-25°С и ϕ=90-95%.

В табл.1 приведена продолжительность подготовки табака к ферментации.

В табл. 2 приведены изменение активности окислительно-восстановительных ферментов и содержание никотина.

В опытном образце сокращение процесса подготовки табака к ферментации составляет 25%, сокращение процесса томления - 36% у табака Юбилейный и соответственно 26% и 43% у табака Трапезонд. Следует обратить особое внимание на сокращение продолжительности томления табака Трапезонд, т.к. это зеленолистное табачное сырье.

Эффект от воздействия магнитного поля обеспечивается изменением его напряженности в пространстве и времени. Под воздействием градиентного магнитного поля вода в табаке, содержание которой достигает 90%, приобретает новые свойства. Под воздействием магнитного поля изменяется плотность, вязкость, электрическая проводимость воды, меняется растворимость в ней других веществ. Вода становится более активной, более "текучей”, легче проходит через клеточные мембраны, поэтому легче удаляется из табака.

Обработка градиентным магнитным полем приводит к интенсификации биохимических и химических реакций в табаке в процессе сушки.

Сравнительный анализ образцов табачного сырья после сушки показал, что обработка табака ГрМП приводит к интенсификации биохимических реакций, что отражается в снижении величины кислородного показателя 36% и к интенсификации химических реакций, т.к. содержание никотина снижается в опытном образце по сравнению с контролем на 43%.

Предложенный способ подготовки табака к ферментации не нарушает известную технологию, не требует специального дорогостоящего оборудования, не требует никаких затрат энергии, однако изменение внутреннего строения ткани и качественное изменение свойств воды, входящей в состав табака при обработке ГрМП, приводит к значительному ускорению процесса подготовки табака к ферментации.

Особо важно то, что значительно снижается продолжительность томления табака, что обеспечивает достижение поставленной цели. Выпускаемые отечественной промышленностью установки градиентной магнитной обработки могут быть использованы на любом сельскохозяйственном предприятии для сокращения продолжительности как искусственной, так и естественной сушки табачных листьев.

Формула изобретения

Способ подготовки табака к ферментации, включающий нанизывание свежеубранного табака на шнуры, подачу транспортером нанизанного табака в специальные помещения для томления, томление, фиксацию цвета пластинки листа, сушку, досушку средней жилки и увлажнение, отличающийся тем, что непосредственно перед томлением проводится обработка табака градиентным магнитным полем, с напряженностью от 0 до 10-40 Э, создаваемым набором кассет с постоянными магнитами, при этом скорость перемещения нанизанного табака составляет 1-2 м/с.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2